低壓斷路器在建筑配電系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

林建國

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，我國居民對供配電服務(wù)的需求和要求越來越高，推動著建筑配電系統(tǒng)的質(zhì)量水平持續(xù)向前發(fā)展?；诖?，本文首先從可靠性和適應(yīng)性兩個(gè)方面入手，簡要分析了低壓斷路器在建筑配電系統(tǒng)中的應(yīng)用原則；其后，圍繞環(huán)境溫度、選擇型與非選擇型、級聯(lián)保護(hù)性、靈敏度等多個(gè)角度，重點(diǎn)分析了低壓斷路器在建筑配電系統(tǒng)中的應(yīng)用選擇。

關(guān)鍵詞：低壓斷路器；配電線路；電流

引言：低壓斷路器具有過載保護(hù)、故障隔離、斷路保護(hù)等多種功能，故而被廣泛應(yīng)用到了工業(yè)、民用等大多數(shù)建筑領(lǐng)域當(dāng)中，取得了良好的設(shè)備線路保護(hù)效果。據(jù)此，我們有必要對低壓斷路器在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

1、低壓斷路器在建筑配電系統(tǒng)中的應(yīng)用原則

第一，可靠性原則。配電系統(tǒng)與建筑使用者的工作生活密切相連，所以其低壓斷路器的應(yīng)用設(shè)置必須要具有高度的可靠性和安全性。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，相關(guān)人員必須要對整體的配電系統(tǒng)線路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行考量，并據(jù)此選擇出能有效將線路故障問題危害性控制在最小范圍內(nèi)的低壓斷路器設(shè)備；第二，適用性原則。所謂“適用性”，主要指單一斷路器與上下級斷路器、低壓斷路器與配電系統(tǒng)整體以及低壓斷路器與安裝環(huán)境間的功能契合性。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，相關(guān)人員只有把握好這一原則，才能保證低壓斷路器熱脫扣器的額定電流值與實(shí)際配電情況相符，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑配電系統(tǒng)整體的經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。

2、低壓斷路器在建筑配電系統(tǒng)中的應(yīng)用選擇

2.1環(huán)境溫度方面的應(yīng)用選擇

在實(shí)際的低壓斷路器運(yùn)行過程中，其主要通過熱脫扣器對經(jīng)過電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)進(jìn)行感應(yīng)，并據(jù)此實(shí)現(xiàn)對配電系統(tǒng)設(shè)備過載運(yùn)行的跳閘保護(hù)。由此可見，溫度與低壓斷路器的保護(hù)功能具有極大的聯(lián)系。通常來講，當(dāng)?shù)蛪簲嗦菲魉幍慕ㄖh(huán)境溫度產(chǎn)生變化時(shí)，低壓斷路器的額定參數(shù)也將發(fā)生一定波動變化?，F(xiàn)階段，我國相關(guān)市場中低壓斷路器熱脫扣器的額定電流溫度為30℃，當(dāng)配電系統(tǒng)中的設(shè)備、線路超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，熱脫扣器中的電阻絲會受到電流的熱效應(yīng)作用，進(jìn)而使熱脫扣器的金屬片結(jié)構(gòu)不斷升溫，最終發(fā)生形變扭曲，觸及到低壓斷路器的搭鉤處，以此實(shí)現(xiàn)低壓斷路器斷開行為的觸發(fā)。

鑒于此，相關(guān)人員要想保證低壓斷路器與建筑配電系統(tǒng)之間達(dá)成較高的契合度，實(shí)現(xiàn)良好的應(yīng)用效果，就必須要從環(huán)境溫度的角度入手進(jìn)行考慮。從當(dāng)前來看，大多數(shù)低壓斷路器的實(shí)際工作溫度大于環(huán)境溫度10℃左右，具體情況還需對低壓斷路器的生產(chǎn)設(shè)計(jì)、額定系數(shù)進(jìn)行考量和修正。

以施耐德電氣公司的C65NH型號低壓斷路器為例：若配電設(shè)備上僅安裝有一個(gè)C65NH低壓斷路器，其額定電流參數(shù)為20安培，建筑物環(huán)境溫度為30℃，則低壓斷路器熱脫扣器的實(shí)際電流定值為20安培。此時(shí)，若建筑物環(huán)境溫度上升至40℃，則低壓斷路器熱脫扣器的實(shí)際電流定值也將隨之變化為18.97安培；若配電設(shè)備上安裝有多個(gè)C65NH低壓斷路器，其額定電流參數(shù)為20安培，建筑物環(huán)境溫度為30℃，則低壓斷路器熱脫扣器的實(shí)際電流定值為16安培。此時(shí)，若建筑物環(huán)境溫度上升至40℃，則低壓斷路器熱脫扣器的實(shí)際電流定值也將隨之變化為15.17安培。

2.2選擇型與非選擇型方面的應(yīng)用選擇

現(xiàn)階段，人們常用的低壓斷路器可分為選擇型和非選擇型兩種（亦可稱作A類和B類）。其中，選擇型低壓斷路器的保護(hù)設(shè)置具有可選擇性，當(dāng)使用者將其設(shè)置為二段保護(hù)時(shí)，其可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)、短延時(shí)的保護(hù)行為；當(dāng)使用者將其設(shè)置成三段保護(hù)時(shí)，其可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)、短延時(shí)和長延時(shí)的保護(hù)行為。將其應(yīng)用到建筑物配電系統(tǒng)當(dāng)中，可以有效調(diào)節(jié)保護(hù)延時(shí)時(shí)間的具體范圍，以此滿足熔斷器、上級斷路器、下級斷路器等其他保護(hù)設(shè)備的串聯(lián)配合需求。與之較為不同，非選擇型低壓斷路器被固定設(shè)置為二段保護(hù)，可實(shí)現(xiàn)長延時(shí)、瞬時(shí)的保護(hù)特性，但其與同側(cè)其他串聯(lián)斷路器的配合能力較弱。

基于以上，相關(guān)人員便可結(jié)合自身的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求進(jìn)行靈活選擇。同時(shí)，還應(yīng)對以下幾點(diǎn)提起重視：

第一，若配電系統(tǒng)的上級斷路器為選擇型，下級斷路器為非選擇型，為了防止下級斷路器的短路問題對上級斷路器的選擇性能造成影響，應(yīng)保證下級斷路器熱脫扣器的電流定值小于上級斷路器的1.2倍；

第二，若配電系統(tǒng)的上級斷路器與夏季斷路器同為選擇型，為了實(shí)現(xiàn)較好的保護(hù)選擇效果，應(yīng)保證上級斷路器設(shè)置的延遲保護(hù)時(shí)間大于下級保護(hù)器；

第三，當(dāng)配電系統(tǒng)中的設(shè)備線路存在故障問題時(shí)，與故障發(fā)生處較近的低壓斷路器會自動對問題線路進(jìn)行切斷處理。此時(shí)，若選用選擇型低壓斷路器，則不會對系統(tǒng)內(nèi)其他斷路器造成影響，進(jìn)而在實(shí)現(xiàn)故障處理的同時(shí)，保證供電行為的正常運(yùn)行；若選用非選擇型低壓短路器，則無法對供電行為做出保障；

第四，基于制作工藝的不同，由于選擇型低壓斷路器需要多設(shè)置一個(gè)短延時(shí)脫扣器，故而其市場價(jià)格要高于非選擇型低壓斷路器。據(jù)此，相關(guān)人員在保證配電系統(tǒng)功能安全的同時(shí)，也應(yīng)做出一定的經(jīng)濟(jì)性選擇權(quán)衡[2]。

2.3其他方面的性能設(shè)計(jì)選擇

首先，為了提升建筑配電系統(tǒng)整體的安全穩(wěn)定性，相關(guān)人員必須要保證各級低壓斷路器的協(xié)同配合能力，即對低壓斷路器的級聯(lián)保護(hù)性進(jìn)行選擇。在這一方面，當(dāng)前主要可使用模擬實(shí)驗(yàn)的方式，對不同上下級斷路器的配合可靠性進(jìn)行分析測定，并據(jù)此與斷路器制造商進(jìn)行聯(lián)系、選擇或定制；其次，為了實(shí)現(xiàn)建筑配電系統(tǒng)故障問題的危害最小化，相關(guān)人員還應(yīng)對低壓斷路器的靈敏度提起重視。在實(shí)際的靈敏度測驗(yàn)選擇過程中，人們只需對低壓斷路器中的短延時(shí)熱脫扣器進(jìn)行故障保護(hù)動作檢驗(yàn)即可。

總結(jié)：總而言之，相關(guān)人員一定要秉持起“具體問題具體分析”的眼光，對環(huán)境溫度、電流值、斷路器結(jié)構(gòu)、斷路器類型等因素對低壓斷路器性能的影響進(jìn)行分別考慮。只有做到這一點(diǎn)，才能選擇出適應(yīng)性強(qiáng)、靈敏度高的斷路器設(shè)備，對配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行做出保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]張磊.配電系統(tǒng)中低壓斷路器的選擇與應(yīng)用——訪北京環(huán)洋世紀(jì)國際建筑顧問有限公司電氣總工張純憶[J].電氣應(yīng)用，2009，28（07）：6-8.

[2]任建國，高翠萍.城市建筑配電系統(tǒng)中低壓斷路器選用問題的探討[J].低壓電器，2007（22）：45-49.